黄河水量统一调度的阶段性成效与展望

2024-03-31张迪王煜郑小康王莹

人民黄河 2024年3期

张迪王煜郑小康王莹

摘要：通过对黄河水量统一调度２４ａ年工作的全面回顾和系统分析，结合调度执行情况、水文测验数据、统计年鉴数据、科研成果，采用定性与定量统计分析方法，客观全面评价统一调度所带来的河道水力连通、生态环境改善、用水保障均衡、产业结构优化等方面的阶段性成效；结果发现水量调度存在难度加大、节水发力不足、供需矛盾突出等问题，从分水、节水和调水３个方面展望提出现阶段黄河流域水资源可持续利用建议和对策。

关键词：水量调度；成效；展望；黄河

中图分类号：ＴＶ２１３．４；ＴＶ８８２．１文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１３７９．２０２４．０３．０１０

引用格式：张迪，王煜，郑小康，等．黄河水量统一调度的阶段性成效与展望［Ｊ］．人民黄河，２０２４，４６（３）：５２－５７．

黄河在中国经济社会发展中具有重要的战略地位，但自２０世纪７０年代以来，黄河水资源短缺的形势越发严峻，特别是１９９７年，黄河下游的利津水文站断流２２６ｄ，断流河段延伸至河南开封，长达７０４ｋｍ。频繁的断流给黄河两岸带来严重的水危机，破坏了生态系统平衡，造成了巨额经济损失。为应对严峻的黄河断流态势，国家发展计划委员会、水利部于１９９８年１２月发布《黄河水量调度管理办法》，授权黄河水利委员会实施黄河水量统一调度［１］。

黄河水量统一调度实施２４ａ来，国内学者在实施效果［２］、宏观经济效果［３］、水资源配置效果［４］、下游生态环境效果［５］等方面开展了大量评估工作，但多局限于单个系统层面的客观定性描述，很少有针对水资源－生态环境－社会经济复合系统进行定性与定量相结合的评价。

１黄河干流水量统一调度的阶段性成效

１）遏制了黄河断流恶化趋势，实现了黄河连续２４ａ不断流。根据《黄河水资源公报》可知，１９９９—２０２１年花园口多年平均天然径流量为５２０．１９亿ｍ３，较１９５６—２０１６年多年平均值４８４．２２亿ｍ３偏多７．４３％，较１９８７—２０１６年多年平均值４４２．７７亿ｍ３偏多１７．４９％。２００７—２０２１年流域主要來水区合计来水量年均值为４３１．９０亿ｍ３，较１９５０—２０００年年均值偏少１１．６８％，个别年份天然来水量偏枯。以花园口断面为例，２０００—２００２年年均天然径流量明显少于断流最为严重的１９９７年，上游头道拐站６月最小流量降至１５ｍ３／ｓ；２００３年上半年来水量达到有实测数据以来的最低值，１—７月来水量比历年同期均值偏少约５０％，龙羊峡和刘家峡水库蓄水位逼近死水位。通过精准预测、精细调度、严格监督、精心协调，加强重要取水口现场监管，紧急减少引水量，最终头道拐站流量不再降低，有力保障了干流不断流。实测数据显示，１９９１年、１９９５年、１９９７年水文年利津水文站断流时间分别为５６、１１８、１２９ｄ，而通过黄河水量统一调度，２００７—２０２１年头道拐站最小日均流量为１０７ｍ３／ｓ，下游利津站最小日均流量为４０．３ｍ３／ｓ，保证了干流主要断面的基流量［６］。

２）显著增加了入海水量，河口三角洲生态环境得到持续改善。黄河水量统一调度前，１９９８年利津站入海水量为１０６亿ｍ３，统一调度期间的１９９９—２０２１年，利津年均入海水量为１７８．９３亿ｍ３，入海水量从１９９９年的６１．６９亿ｍ３增大到２０２１年的４３４．１亿ｍ３，非汛期入海水量从１９９９年的２０．７６亿ｍ３增大至２０２１年的２０７．３亿ｍ３，最小流量由２０００年的３．１１ｍ３／ｓ逐渐增大，２０１５—２０１６年在来水偏少的情况下，利津断面最小流量达到５８．６８ｍ３／ｓ，保证了河道生态基流。随着黄河入海水量的增加，河口湿地面积在连续干旱的条件下保持稳定，河口三角洲的生态环境功能得到维持，生物多样性增强。黄河水量统一调度２４ａ来，三角洲自然保护区湿地面积增加了４５％，鸟类增加到近４００种［７］。

３）有效抑制了部分省（区）超计划用水的趋势，兼顾了其他省（区）的用水需求。根据“八七”分水方案，允许没有超出分配指标的省（区）继续增加用水量，压减超出分配指标的省（区）的用水量。通过统一调度、依法管水，平衡各省（区）、上下游、左右岸的供水量，供水保障度趋于全面均衡。黄河水量统一调度后干流各省（区）超额用水量见表１。青海、陕西、山西、河南多年超额用水量为负，表明年均耗水量小于分配指标，用水量有结余；甘肃、宁夏、内蒙古、山东虽多年超额用水量为正，但近年来开始由正转负，表明超额用水情况得到根本缓解。黄河水量统一调度后山东年均耗水量为６０．３４亿ｍ３，是分配指标可消耗水量７０亿ｍ３的８６．２０％，２０１８年之后除个别年份外山东耗水量大都在分配指标之内；自《黄河水量调度条例》颁布后，内蒙古超额用水指标１９９９年为１６．７５亿ｍ３，２０２１年则为－４．４３亿ｍ３，表明超额用水的趋势得到有效遏制。

４）水资源的利用从低效益产业向高效益产业和重要行业转移。黄河水量统一调度使水资源得到优化配置，产业结构得到进一步优化，黄河流域九省（区）生产总值逐年提升、万元ＧＤＰ用水量逐年减少（见表２）。黄河流域九省（区）生产总值从２０１１年的１２７０８１亿元增加到２０２１年的２８６８５１亿元，年均增长率１２．５５％，其中：第一产业产值占比从２０１１年的１０．９５％降到２０２１年的８．８３％，第二产业产值占比从２０１１年的５１．１５％降到２０２１年的４１．３５％，第三产业产值占比从２０１１年的３７．９０％提升到２０２１年的４９．８２％。九省（区）万元ＧＤＰ用水量从２０１１年的１４７．６７ｍ３降低到２０２１年的７０．３４ｍ３，年降幅４．７６％；与水量统一调度前的１９９７年（５６０ｍ３）相比，万元ＧＤＰ用水量减少了４８９．６６ｍ３，降幅达８７．４４％，年降幅３．６４％。在“八七”分水方案提出的总量控制原则下，黄河水量实行统一调度，各省（区）大力节约用水，提高了用水效率；此外，从２００３年开始，通过水权转让加大农业节水力度和将节约的水用于工业生产，在提高灌区水资源利用效率方面发挥了重要作用。

２黄河水量统一调度面临的主要问题

１）水资源调度难度越来越高。虽然黄河水量统一调度取得了阶段性成效，但黄河水资源匮乏的自然禀赋没有变，随着经济社会的发展，水资源供需矛盾将更加凸显，水资源调度任务要求和难度也将越来越高。由表３可以看出：上游下河沿—头道拐断面非汛期下泄水量差呈波动增大趋势，表明非汛期宁蒙河段农业灌溉用水量呈增大趋势，有效灌溉面积逐年增大，农业种植结构亟须优化调整；下游高村—利津断面非汛期下泄水量差呈波动减小趋势，表明下游部分年份下泄水量仍低于《黄河流域综合规划（２０１２—２０３０年）》中提出的河流生态环境用水控制指标，距离维持功能性不断流和河道适宜生态环境目标尚有差距［８］。

２）地下水压采成效显著，但地表取耗水量增加，城市节水力度不足。根据《黄河水资源公报》统计，１９８８—１９９８年黄河供水区多年平均地表水耗水量为２９０．２７亿ｍ３。统一调度后黄河供水区地表水与地下水取耗水量见表４，可知地表水取水量从１９９９年的３８３．９７亿ｍ３增加至２０２１年的３９５．７８亿ｍ３（增幅３．０８％），年均地表水取水量为３７８．２８亿ｍ３，地表水取水量占比相应从７４．２９％增加至７８．９３％；地表水耗水量从１９９９年的２９８．７４亿ｍ３增加至２０２１年的３２７．０３亿ｍ３（增幅９．４７％），年均地表水耗水量为３０８．０６亿ｍ３。地下水取水量从１９９９年的１３２．８５亿ｍ３减少至２０２１年的１０５．６７亿ｍ３（降幅２０．４６％），年均地下水取水量为１２６．６５亿ｍ３，地下水取水量占比相应从２５．７１％减少至２１．０７％；地下水耗水量从１９９９年的９４．００亿ｍ３减少至２０２１年的７８．２２亿ｍ３（降幅１６．７９％），年均地下水耗水量为９０．４４亿ｍ３。

水量统一调度后，根据表５数据统计分析可知，地表水分行业取水量占比中：农业从１９９９年的９０．９１％降到２０２１年的６２．３３％，工业从１９９９年的６．３％增加至２０２１年的８．２２％，生活从１９９９年的１．７３％增加至２０２１年的１２．４０％，生态则从１９９９年的１．０７％增加至２０２１年的１７．０５％；地表水分行业耗水量占比中：农业从１９９９年的９１．４７％减少至２０２１年的５９．６％，工业从１９９９年的５．４％增加至２０２１年的８．２６％，生活从１９９９年的１．７６％增加至２０２１年的１２．９６％，生态则从１９９９年的１．３７％增加至２０２１年的１９．１８％。黄河生态供水量的增加产生了良好的生态环境效益，但工业和生活用水量占比明显增加，需进一步加大节水力度，提高水资源利用效率，同时充分发挥水价的杠杆作用，促进节水。

３）黄河流域水资源农业供需缺口仍很大。近年键制约因素［９］。由表６可知：黄河流域九省（区）每公顷耕地平均灌溉用水量总体呈下降趋势，各省（区）差异较大，上游省（区）每公顷耕地平均灌溉用水量与全流域平均值４２３０ｍ３相比明显偏高。

由表７可知，黄河流域九省（区）中，除青海耕地灌溉面积从２０１１年的２５．１７万ｈｍ２降到２０２１年的２２．２０万ｈｍ２外，其他省（区）耕地灌溉面积均有所增大。黄河流域涉及全国７大农产品主产区中的３个主产区，预测黄河流域２０３０年农业需水量约为３４０亿ｍ３。根据有关研究［１０］，未来黄河天然径流量将进一步减少到４６０亿ｍ３以下，水资源将无法保障河道外的用水需要，缺水形势严峻，有６７万ｈｍ２的有效灌溉面积无法保障，２６６万ｈｍ２耕地无法完全灌溉，流域粮食产量因灌溉用水短缺而每年减少约３００万ｔ。

３水资源可持续利用建议和对策

１）优化调整“八七”分水方案。“八七”分水方案是依据黄河１９１９—１９７５年径流系列以及当时工程条件确定的，与流域现状供需态势存在一定的偏差，降低了省（区）用水的指导作用，不利于有效控制全河总取水量。南水北调东线和中线一期工程通水后，大大改善了山东、河南、河北和天津等省（市）的供水水源结构。此外，永定河引黄生态补水工程、引汉济渭工程等跨流域调水，对山西、陕西等省的供用水格局也产生了一定影响。因此，应对“八七”分水方案的应用进行综合研判，研究分水方案对流域高质量发展和环境变化的适应性评估；考虑流域经济社会发展和生态保护的需要，细化干支流分水指标，合理配置河道外三生用水，逐步将可利用水量分配到不同行政区域，明确各区域用水权益［１１－１３］。

２）推进全流域深度节水控水，提升水资源节约集约利用能力。随着工业化和城镇化进程加快，特别是能源化工行业的發展，黄河流域水资源紧缺形势将进一步加剧。即使采取集约节水措施，２０３５年黄河流域也将缺水１５３．２亿ｍ３，干旱年份将缺水２００亿ｍ３以上［９］。应全面实施农业节水增效、工业节水减排、城市节水降损，挖掘水资源利用全过程节水潜力，增加非常规用水，促进水资源的高效利用；完善节约用水制度，将节约用水作为强制性目标，完善用水定价机制，推进水权市场化交易和水资源税改革［１４］。

３）提高调控手段，优化水资源配置格局，健全黄河流域水资源管理体系。在全球气候变化和人类活动的共同影响下，跨越多个空间尺度的复合型极端水文事件愈发频繁，枯水年份黄河流域水资源供需矛盾更为突出。应考虑黄河流域未来水沙变化、经济社会发展、生态环境、重大工程等多目标需求，研发流域水资源系统韧性优化调配模型，提出极端枯水条件下黄河流域水资源系统韧性优化调控对策。

４结论

黄河水量统一调度实现了干流连续２４ａ不断流，显著增加了入海水量，流域生态环境持续改善；抑制了部分省（区）超计划用水趋势，水资源利用从低效益产业向高效益产业和重要行业转移。然而，现阶段水量调度任务难度加大，非汛期河套地区农业灌溉用水量呈增大趋势，下游河道部分年份仍低于《黄河流域综合规划（２０１２—２０３０年）》中提出的河流生态环境用水控制指标，距离维持功能性不断流和河道适宜生态环境目标尚有差距；黄河生态用水量增加产生了良好的生态环境效益，但工业和生活耗水量占比增幅明显，需进一步加大节水力度，提高水资源利用效率；此外，黄河流域除青海外的其他省（区）耕地灌溉面积均有所增大，未来黄河天然径流量将进一步减少到４６０亿ｍ３左右，水资源无法完全满足河道外的用水需求，缺水形势依然十分严峻。建议优化调整“八七”分水方案，推进全流域深度节水控水，提升水资源节约集约利用能力；提高水资源调控手段，优化水资源配置格局，健全黄河流域水资源管理体系。

参考文献：

［１］苏茂林．黄河水资源精细调度研究［Ｊ］．人民黄河，２００７，２９（１）：１－２，６０，７９．

［２］張文鸽，裴勇．《黄河水量调度条例》实施效果评估体系框架［Ｊ］．中国水利，２０１４（１７）：８－９，２７．

［３］赵建世，王忠静，汪党献，等．黄河水量统一调度宏观经济效果评估［Ｃ］／／中国水利学会．中国水利学会２００５学术年会论文集：节水型社会建设的理论与实践．北京：中国水利水电出版社，２００５：９４－１０２．

［４］闫大鹏，冯久成，王玉明．黄河水量统一调度水资源配置效果评估［Ｊ］．人民黄河，２００７，２９（５）：１１－１２，１５．

［５］乔钰，胡慧杰．黄河下游生态水量调度实践［Ｊ］．人民黄河，２０１９，４１（９）：２６－３０，３５．

［６］乔西现．黄河水资源统一管理调度制度建设与实践［Ｊ］．人民黄河，２０１６，３８（１０）：８３－８７．

［７］郝伏勤，王新功，刘海涛，等．黄河水量统一调度对下游生态环境的影响分析［Ｊ］．人民黄河，２００６，２８（２）：３５－３７，８０．

［８］杨旭临．黄河水量调度管理系统的研究与实现［Ｄ］．成都：成都电子科技大学，２０１０：１８－２２．

［９］彭少明，郑小康，严登明，等．黄河流域水资源供需新态势与对策［Ｊ］．中国水利，２０２１（１８）：１８－２０，２６．

［１０］王浩，钮新强，杨志峰，等．黄河流域水系统治理战略研究［Ｊ］．中国水利，２０２１（５）：１－４．

［１１］王忠静，娄俊鹏．关于黄河“八七”分水方案调整的几点思考［Ｊ］．人民黄河，２０２２，４４（８）：１－５，２７．